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Elektronik bei Tieftemperatur

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Contents

  Elektronik bei Tieftemperatur Siegfried Schmidt <usenet-59@shivasoft.de> - 2015-06-14 20:32 +0000
    Re: Elektronik bei Tieftemperatur Reinhardt Behm <rbehm@hushmail.com> - 2015-06-15 06:40 +0800
      Re: Elektronik bei Tieftemperatur Siegfried Schmidt <usenet-59@shivasoft.de> - 2015-06-14 23:01 +0000
        Re: Elektronik bei Tieftemperatur "horst-d.winzler" <horst.d.winzler@web.de> - 2015-06-15 06:12 +0200
          Re: Elektronik bei Tieftemperatur Reinhardt Behm <rbehm@hushmail.com> - 2015-06-15 12:22 +0800
            Re: Elektronik bei Tieftemperatur "Ralph A. Schmid, dk5ras" <ralph@schmid.xxx> - 2015-06-15 12:29 +0200
    Re: Elektronik bei Tieftemperatur Eric Bruecklmeier <usenet@nerdcraft.de> - 2015-06-15 10:27 +0200
      Re: Elektronik bei Tieftemperatur Uwe Bonnes <bon@hertz.ikp.physik.tu-darmstadt.de> - 2015-06-15 10:32 +0000
        Re: Elektronik bei Tieftemperatur Eric Brücklmeier <usenet@nerdcraft.de> - 2015-06-15 12:39 +0200

#187058 — Elektronik bei Tieftemperatur

Hallo,

anlässlich der Wiedererwachung von Philae: was genau bestimmt denn die 
untere Temperaturgrenze einer Elektronik? Dass Halbleiter die Funktion 
einstellen ist ja einsichtig, aber werden sie dadurch zerstört? Oder sind 
andere Bauteile die Schwachstelle?

Siegfried


-- 
Diese Nachricht kann zukunftsgerichtete Aussagen beinhalten, diese sind mit 
Risiken und Ungewissheiten verbunden und basieren auf gegenwärtigen 
Erwartungen. Die tatsächlichen Ereignisse können daher wesentlich von den 
Darstellungen abweichen.

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#187059

On 15.06.2015 04:32, Siegfried Schmidt wrote:
> Hallo,
>
> anlässlich der Wiedererwachung von Philae: was genau bestimmt denn die
> untere Temperaturgrenze einer Elektronik? Dass Halbleiter die Funktion
> einstellen ist ja einsichtig, aber werden sie dadurch zerstört? Oder sind
> andere Bauteile die Schwachstelle?
>
> Siegfried
>
>
Unterschiedliche thermische Ausdehnung von Silizium und Material auf dem 
es sitzt. Das gilt auch für andere Bauteile.
Das sind zwar keine großen Strecken, aber die auftreteden Kräfte sind 
ziemlich groß.
Ansonsten ist es die Beweglichkeit der Ladungsträger, die die Funktion 
und die Parameter verändern. Das kann bei ungünstiger Kombination auch 
zur Zerstörung führen.

-- 
Reinhardt

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#187060

Reinhardt Behm schrieb:

> Unterschiedliche thermische Ausdehnung von Silizium und Material auf
> dem es sitzt. Das gilt auch für andere Bauteile.
> Das sind zwar keine großen Strecken, aber die auftreteden Kräfte sind 
> ziemlich groß.

Danke. Zu dem Thema ist bemerkenswert wenig im Web zu finden, obwohl ich 
sonst keine Probleme mit dem Finden habe.

Bei den kleinen Marsrovern springt bei -37° zwangsläufig die Heizung an, 
Philae meldet -35°C. Ist dies schon die Temperatur bei denen damit zu 
rechnen ist oder ist obiges erst ein Problem 'richtig' tiefer 
Temperaturen?

> Ansonsten ist es die Beweglichkeit der Ladungsträger, die die Funktion
> und die Parameter verändern. Das kann bei ungünstiger Kombination auch
> zur Zerstörung führen.

Dass die Funktion aussetzt ist ja klar. Meinst du mit ungünstiger 
Kombination z.B. eine Schaltung, bei der er erste aussetzende Halbleiter 
die noch funktionierenden in einen unzulässigen Zustand bringt oder 
etwas, was bauteilintern abläuft?  

Siegfried

-- 
Diese Nachricht kann zukunftsgerichtete Aussagen beinhalten, diese sind 
mit Risiken und Ungewissheiten verbunden und basieren auf gegenwärtigen 
Erwartungen. Die tatsächlichen Ereignisse können daher wesentlich von den 
Darstellungen abweichen.

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#187065

Am 15.06.2015 um 02:56 schrieb Reinhardt Behm:
> On 15.06.2015 07:01, Siegfried Schmidt wrote:
>> Reinhardt Behm schrieb:
>>
>>> Unterschiedliche thermische Ausdehnung von Silizium und Material auf
>>> dem es sitzt. Das gilt auch für andere Bauteile.
>>> Das sind zwar keine großen Strecken, aber die auftreteden Kräfte sind
>>> ziemlich groß.
>>
>> Danke. Zu dem Thema ist bemerkenswert wenig im Web zu finden, obwohl ich
>> sonst keine Probleme mit dem Finden habe.
>>
>> Bei den kleinen Marsrovern springt bei -37° zwangsläufig die Heizung an,
>> Philae meldet -35°C. Ist dies schon die Temperatur bei denen damit zu
>> rechnen ist oder ist obiges erst ein Problem 'richtig' tiefer
>> Temperaturen?
> 
> Das hängt von der Struktur und den verwendeten Materialien ab. Ich teste
> Aviokik regelmäßig bis -55°C non operating, -40°C operating - ohne
> Heizung. Ich habe aber auch schon Sachen bei -30°C sterben sehen.

> Ich lasse neue Konstrukteure immer gerne mal rechnen, welche Differenzen
> z.B. bei einer Glasfront vor einem Display in einem Alu-Rahmen
> auftreten. Nur von -20..+80°C kommen da locker > 1mm zustande. Viele von
> denen sind hoch erstaunt, weil tehrmische Ausdehung für sie immer so was
> "theoretisches" war.
> Es kann wegen solcher Sachen zu internen Verbiegungen kommen, die Dir
> evtl Lötstellen (BGA) abreißen. Auch wird Lötzinn da unten nch spröder.

Das FuG 10 K (Lorenz) entwicklungsjahr 1937 mußte in einem
temperaturbereich von -50°C bis 50°C zuverlässig arbeiten. Die
frequenzabweichung bei einer bordnetzschwankung von 22...29V war kleiner
als 0,03%. Es handelte sich um einen freischwingenden oszillator.
Diese eigenschaften galten so ziemlich für sämtliches funkgerät der
Wehrmacht/Luftwaffe...

-- 
mfg hdw

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#187066

On 15.06.2015 12:12, horst-d.winzler wrote:
> Am 15.06.2015 um 02:56 schrieb Reinhardt Behm:
>> On 15.06.2015 07:01, Siegfried Schmidt wrote:
>>> Reinhardt Behm schrieb:
>>>
>>>> Unterschiedliche thermische Ausdehnung von Silizium und Material auf
>>>> dem es sitzt. Das gilt auch für andere Bauteile.
>>>> Das sind zwar keine großen Strecken, aber die auftreteden Kräfte sind
>>>> ziemlich groß.
>>>
>>> Danke. Zu dem Thema ist bemerkenswert wenig im Web zu finden, obwohl ich
>>> sonst keine Probleme mit dem Finden habe.
>>>
>>> Bei den kleinen Marsrovern springt bei -37° zwangsläufig die Heizung an,
>>> Philae meldet -35°C. Ist dies schon die Temperatur bei denen damit zu
>>> rechnen ist oder ist obiges erst ein Problem 'richtig' tiefer
>>> Temperaturen?
>>
>> Das hängt von der Struktur und den verwendeten Materialien ab. Ich teste
>> Aviokik regelmäßig bis -55°C non operating, -40°C operating - ohne
>> Heizung. Ich habe aber auch schon Sachen bei -30°C sterben sehen.
>
>> Ich lasse neue Konstrukteure immer gerne mal rechnen, welche Differenzen
>> z.B. bei einer Glasfront vor einem Display in einem Alu-Rahmen
>> auftreten. Nur von -20..+80°C kommen da locker > 1mm zustande. Viele von
>> denen sind hoch erstaunt, weil tehrmische Ausdehung für sie immer so was
>> "theoretisches" war.
>> Es kann wegen solcher Sachen zu internen Verbiegungen kommen, die Dir
>> evtl Lötstellen (BGA) abreißen. Auch wird Lötzinn da unten nch spröder.
>
> Das FuG 10 K (Lorenz) entwicklungsjahr 1937 mußte in einem
> temperaturbereich von -50°C bis 50°C zuverlässig arbeiten. Die
> frequenzabweichung bei einer bordnetzschwankung von 22...29V war kleiner
> als 0,03%. Es handelte sich um einen freischwingenden oszillator.
> Diese eigenschaften galten so ziemlich für sämtliches funkgerät der
> Wehrmacht/Luftwaffe...

Die mussten sich auch keine Gedanken über BGA Gehäuse machen. ;-)
Aber für die damalige Zeit schon eine Leistung.
-50°C bis +50°C: Man hat also eher an Russland als an die Sahara gedacht.

-- 
Reinhardt

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#187093

Reinhardt Behm <rbehm@hushmail.com> wrote:

>Die mussten sich auch keine Gedanken über BGA Gehäuse machen. ;-)
>Aber für die damalige Zeit schon eine Leistung.
>-50°C bis +50°C: Man hat also eher an Russland als an die Sahara gedacht.

Ich kenne die Spiele aus einem Flugfunkgerät, mußte auch AFAIR bis -40
runter gehen, dabei aber kleiner 1ppm oder so, 8.33KHz-Raster, da sind
die specs recht eng. Der QUarzoszillator war schon ein feines Teil. 


-ras

-- 
Ralph A. Schmid
http://www.schmid.xxx/ http://www.db0fue.de/
http://www.bclog.de/ http://www.kabuliyan.de/ 

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#187075

Am 14.06.2015 um 22:32 schrieb Siegfried Schmidt:
> Hallo,
>
> anlässlich der Wiedererwachung von Philae: was genau bestimmt denn die
> untere Temperaturgrenze einer Elektronik? Dass Halbleiter die Funktion
> einstellen ist ja einsichtig, aber werden sie dadurch zerstört? Oder sind
> andere Bauteile die Schwachstelle?


Dort wo es richtig kalt (TM) ist, kann ESD das größere Problem werden. BTDT.

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#187094

Eric Bruecklmeier <usenet@nerdcraft.de> wrote:
> Am 14.06.2015 um 22:32 schrieb Siegfried Schmidt:
> > Hallo,
> >
> > anlässlich der Wiedererwachung von Philae: was genau bestimmt denn die
> > untere Temperaturgrenze einer Elektronik? Dass Halbleiter die Funktion
> > einstellen ist ja einsichtig, aber werden sie dadurch zerstört? Oder sind
> > andere Bauteile die Schwachstelle?


> Dort wo es richtig kalt (TM) ist, kann ESD das größere Problem werden. BTDT.

Tantal und Kermaikkondensatoren verlieren auch gerne Kapazitaet, genauso
ELKOs.
-- 
Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik  Schlossgartenstrasse 9  64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

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#187095

Am 15.06.2015 um 12:32 schrieb Uwe Bonnes:
> Eric Bruecklmeier <usenet@nerdcraft.de> wrote:
>> Am 14.06.2015 um 22:32 schrieb Siegfried Schmidt:
>>> Hallo,
>>>
>>> anlässlich der Wiedererwachung von Philae: was genau bestimmt denn die
>>> untere Temperaturgrenze einer Elektronik? Dass Halbleiter die Funktion
>>> einstellen ist ja einsichtig, aber werden sie dadurch zerstört? Oder sind
>>> andere Bauteile die Schwachstelle?
>
>
>> Dort wo es richtig kalt (TM) ist, kann ESD das größere Problem werden. BTDT.
>
> Tantal und Kermaikkondensatoren verlieren auch gerne Kapazitaet, genauso
> ELKOs.
>

Das mag dazu kommen, unser Hauptproblem waren jedoch _massenweise_ 
Ausfälle durch ESD. Üble Kombination von Plastikklamotten, hohen 
Windgeschwindigkeiten, extremer Schneedrift und furztrockener Luft...

-- 
http://www.headless-brewing.com/

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